Efficiency analysis of forest management units considering economics and carbon dynamic: A data envelopment analysis (DEA) approach

199-222

Artikel aus einer Zeitschrift

200207974

Austrian Journal of Forest Science 2020, 137(3): ONLINE ONLY ; Jrg. 137 ; 3 (2020) , 199-222

Keywords:Carbon dynamic, efficiency analysis, undesirable output, CO2 emission, Hyrcanian forests, Fagus orientalis
The aim of this paper is to measure the relative performance of forest management units considering economics and carbon dynamic in Caspian forests of Iran. Data Envelopment Analysis (DEA) as a well-known and robust technique for measuring the relative efficiency of Decision Making Units (DMUs) was used for measuring the efficiencies of 33 forest management units or DMUs. The relative efficiency of DMUs was calculated using global technical efficiency (CCR) model using three scenarios for undesirable output, like CO2 emission due to forest management activities. The main challenges that are considered in the modelling of the undesirable outputs were to consider the undesirable outputs in the modelling process along with the desirable outputs. The three scenarios were to ignore the undesirable output (scenario 1), to treat the undesirable outputs as inputs (scenario 2) and to apply a monotone decreasing transformation to the undesirable outputs and then to use the adapted variab-les as outputs (scenario 3). Results of input-oriented CCR model based on scenarios 1 and 2 showed that, 10 and 13 DMUs became efficient, respectively. Results of in-put-oriented and output-oriented CCR models based on scenario 3 indicated that 11 DMUs became efficient. By including the undesirable output in efficiency analysis of forest management units, this study shows how we can expand a new path in effi-ciency analysis of forest management units and provide important input to the forest organizations supervising the forestry sector.
Schlüsselbegriffe: Kohlenstoffdynamik, Effizienzanalyse, unerwünschte Folgen, CO2-Emissionen, Hyrkanischer Wald, Fagus orientalis
Ziel dieser Studie ist es, die relative Performance von forstlichen Bewirtschaftungseinheiten hinsichtlich wirtschaftlicher Aspekte und der Kohlenstoffdynamik zu untersuchen. Data Envelopment Analyse (DEA) ist eine weit verbreitete und robus-te Methode um die relative Effizienz von Entscheidungseinheiten (DMU) und wur-de hier verwendet, um die Effizienz von 33 forstlichen Bewirtschaftungseinheiten oder DMUs zu untersuchen. Die relative Effizienz der DMUs wurde mit einem global technical efficiency model (CCR) mittels drei Szenarien der unerwünschten Folgen berechnet, wie CO2-Emissionen der Bewirtschaftungsmassnahmen. Eine wichtige Herausforderung in der Modellierung war es, die unerwünschten Folgen gemein-sam mit den erwünschten Folgen zu berücksichtigen. Die drei Szenarien sind die un-erwünschten Folgen zu ignorieren (Szenario 1), die unerwünschten Folgen als Input zu verwenden (Szenario 2) und eine monoton abnehmende Transformation der un-erwünschten Folgen zu verwenden und dann die so modifizierten Variablen als Input zu verwenden (Szenario 3). Die Ergebnisse der Input-orientierten CCR-Modelle unter Verwendung von Szenario 1 und 2 zeigten, dass 10 bzw. 13 DMUs effizient wurden. Hingegen waren bei einem Input- und Output-orientierten CCR-Modell (Szenario 3) 11 DMUs effizient. Wenn wir die unerwünschten Folgen in der Effizienzanalyse von forstlichen Bewirtschaftungseinheiten berücksichtigen, können wir neue Optimie-rungspotentiale aufzeigen und damit Forstbetriebe bei der Aufsicht des Waldbewirtschaftung unterstützen.